中国の天文1号探査機は10月に星間彗星3I/ATLASの前例のない画像を撮影し、宇宙探査における歴史的なマイルストーンを達成した。この記録は、宇宙物体が火星の表面から約2900万キロメートルを通過したときに行われ、赤い惑星の軌道から外部起源の天体を監視する重要な前例となった。中国国家宇宙科学局によって正式に発表されたこの成果は、このユニークな訪問者の構成と行動に関する国際分析に追加される重要なデータを提供する。
3I/ATLAS彗星は、太陽系外から発生した3番目に確認された天体として認識されており、チリにあるATLAS望遠鏡を使用して7月1日に最初に検出されました。太陽と重力的に結びついていない天体の特徴である双曲線軌道は、その起源が外部にあることを裏付けた。
天体は秒速 58 キロメートルという驚くべき速度で移動します。世界中のいくつかの宇宙機関によって調整された観測は、その軌道のモデルを改良し、その内部および外部構造を明らかにするために使用されています。
画像キャプチャにおける課題と適応
天文 1 号の HiRIC カメラは、もともと惑星表面を正確にマッピングするために開発されましたが、暗くて速い宇宙のターゲットを追跡するには大幅に改良する必要がありました。彗星の高い軌道速度によってもたらされる課題を克服し、画像のあらゆる種類のぼやけを回避するために、極端に短い露光が使用されました。 30 秒間のこれらのシーケンスは、後に北京で高度な技術を使用して処理され、目的の詳細が明らかになりました。
捕捉したデータを送信するには、プローブの向きとシステムの熱安定性を複雑に調整する必要がありました。結果として得られた画像により、数千キロメートルに及ぶガス状の昏睡に囲まれた、推定直径5.6キロメートルの岩石状の彗星の核を特定することが可能となり、その構造がはっきりと分かるようになった。
物体の構成と特徴
天文1号探査機が提供した詳細な画像からは、彗星3I/ATLASの中心核が赤みを帯びていることが明らかになり、その組成中に有機塵が存在することを示唆する特徴がある。次に、昏睡状態では、強い太陽放射の下で氷が蒸発する活発なプロセスが示され、核の周囲にガスと粒子の拡散雲が形成されます。
この彗星には、太陽放射の圧力によって約 5 万 6,000 キロメートルに及ぶ細長い航跡もあります。予備的なスペクトル分析では、水の氷、二酸化炭素、微量の一酸化炭素の存在が検出され、星間天体の組成に関する仮説が裏付けられました。
地球規模の共同観測
欧州宇宙機関 (ESA) も、マーズ エクスプレス探査機とエクソマーズ探査機を使用して、天体の昏睡状態からのガス放出を記録し、彗星 3I/ATLAS の研究に貢献しました。ヨーロッパの機器によって収集されたデータは、さまざまな観察角度による中国の写真を補完し、彗星の多次元分析を充実させるため、非常に重要です。
NASAは、火星偵察探査機(MRO)を使用して、彗星の核の高解像度画像を取得し、その形態に関するさらなる詳細を提供した。 10月4日、パーサヴィアランス探査機は火星の表面の視覚的探知を試みたが失敗し、いくつかのミッションの共同作業を実証した。
さらに、アラブ首長国連邦の探査機ホープは、彗星の通過によって引き起こされる可能性のある大気への影響を監視した。これらすべての全球観測を組み合わせることで、彗星の軸方向とそれに作用する非重力の推定値が大幅に改良されます。
天文1号のミッションとその遺産
探査機「天文1号」の打ち上げは2020年7月に行われ、2021年2月に軌道投入された。続いて同年5月、探査車「Zhurong」はユートピア平原への着陸に成功し、そこでサンプルの収集と地球1年分の研究を実施し、火星の地質学的知識に貢献した。
HiRIC カメラを備えた天文 1 号軌道プラットフォームは、赤い惑星の極地の氷床と塵の分布をマッピングするのに役立ちました。最近その多用途性を星間天文学に拡張したことは、中国の技術力を証明しており、火星探査という当初の目標をはるかに超えてミッションの範囲を拡大している。
惑星系の起源に関する洞察
彗星 3I/ATLAS の詳細な観察は、冷たい原始惑星系円盤の形成に関する貴重な洞察を提供し、そのような構造が遠方の領域、おそらく天の川銀河の中心に近い領域で発生した可能性があることを示唆しています。この彗星の推定年齢は私たちの太陽の年齢を超えており、はるかに古い時代にまで遡る惑星形成過程を明らかにしている。
追跡のための技術的な準備
彗星 3I/ATLAS の観測計画は 9 月に始まり、複雑な軌道シミュレーションと天体の低光度の分析が行われました。キャプチャされた画像の安全かつ効率的な送信を保証するために、厳格なテレメトリ テストが実施されました。
技術者チームは、たとえ2900万キロメートル離れた場所であっても、彗星の信号を最大化するために短時間の露光を優先した。オリジナルの天文 1 号ミッションのこの拡張は、科学的に非常に重要な星間ターゲットを追跡するためのプロトコルを検証し、改善します。
すべての探査機サブシステムの統合により、飛行期間中のリアルタイムのデータ処理が可能になりました。得られた結果は、星間環境における彗星の活動のモデルを裏付けるものであり、NASA の STEREO や SOHO などのミッションからのデータと連携することで、双曲線軌道の予測が改善されます。
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